《瓦斯災(zāi)害防治》課程設(shè)計

1、<p>　　《瓦斯災(zāi)害防治》課程設(shè)計</p><p>　　專業(yè)班級：安全08-2班</p><p>　　學(xué) 號：310801010205</p><p>　　姓 名：朱珍珍</p><p>　　指導(dǎo)老師：魏風(fēng)清 賈智偉</p><p><b>　　目 錄</b></p&

2、gt;<p>　　0 前言…………………………………………………………………………………………...1</p><p>　　0.1 課程設(shè)計的目的意義........................................................................................................1</p><p>

3、　　0.2 課程設(shè)計的對象和設(shè)計內(nèi)容……………………………………………………………1</p><p>　　0.3 設(shè)計依據(jù)…………………………………………………………………………………2</p><p>　　0.4 問題與建議………………………………………………………………………………2</p><p>　　1 礦井和工作面概況…………………………………………………

4、…………………………3</p><p>　　1.1 礦井概況…………………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1.1 井田位置與范圍…………………………………………………………………….3</p><p>　　1.1.2 礦井開拓與生產(chǎn)…………………………………………………………………….4</p><p&

5、gt;　　1.1.3 煤層與煤質(zhì)………………………………………………………………………….4</p><p>　　1.1.4 井田地質(zhì)構(gòu)造……………………………………………………………………….5</p><p>　　1.1.5 礦井通風(fēng)與瓦斯…………………………………………………………………….5</p><p>　　1.1.6 礦井煤與瓦斯突出情況…………………

6、………………………………………….7</p><p>　　1.2 工作面概況………………………………………………………………………………9</p><p>　　1.2.1 工作面位置范圍…………………………………………………………………….9</p><p>　　1.2.2 工作面煤層賦存情況……………………………………………………………….9</p>

7、<p>　　1.2.3 工作面瓦斯地質(zhì)情況……………………………………………………………….9</p><p>　　2 掘進工作面區(qū)域綜合防突措施…………………………………………………………….10</p><p>　　2.1 區(qū)域防突措施…………………………………………………………………………..10</p><p>　　2.1.1 機巷區(qū)域防突措施…

8、………………………………………………………………10</p><p>　　2.1.2 風(fēng)巷區(qū)域防突措施…………………………………………………………………11</p><p>　　2.2 區(qū)域措施效果檢驗……………………………………………………………………...11</p><p>　　2.2.1 機巷區(qū)域措施效果檢驗……………………………………………………………11

9、</p><p>　　2.2.2 風(fēng)巷區(qū)域措施效果檢驗……………………………………………………………12</p><p>　　3 掘進工作面局部綜合防突措施……………………………………………………………..14</p><p>　　3.1 掘進工作面突出危險性預(yù)測（區(qū)域驗證）…………………………………………...14</p><p>　　3.

10、2 掘進工作面防突措施…………………………………………………………………...15</p><p>　　3.3 掘進工作面措施效果檢驗……………………………………………………………...15</p><p>　　3.4 掘進工作面安全防護措施……………………………………………………………...16</p><p>　　4 采煤工作面瓦斯綜合抽放措施………………………

11、……………………………………..18</p><p><b>　　0前言</b></p><p>　　義煤集團洛陽義安礦業(yè)有限公司（以下簡稱義安礦）位于河南省洛陽市新安縣正村鄉(xiāng)，南距新安縣城15km。義安礦是義馬集團所屬的大型煤礦之一，設(shè)計年生產(chǎn)能力為120萬t。</p><p>　　義安礦2007年被鑒定為突出礦井，可采的二1、二2煤層均為突

12、出煤層。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五條，區(qū)域綜合防突措施包括：區(qū)域突出危險性預(yù)測；區(qū)域防突措施；區(qū)域措施效果檢驗；區(qū)域驗證。YX001采煤工作面位于突出危險區(qū)內(nèi)，采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。</p><p>　　0.1 課程設(shè)計的目的意義</p><p>　　1．《瓦斯災(zāi)害防治》是為從礦業(yè)工程領(lǐng)域的高校開設(shè)的一門專業(yè)課，《瓦斯災(zāi)害防治》課程將根據(jù)瓦斯抽放及瓦斯災(zāi)害

13、防治的需要，對基本理論和方法全面地介紹。</p><p>　　2．煤層瓦斯又稱煤層氣，瓦斯既是礦井安全生產(chǎn)的隱患也是一種潔凈的能源，礦井瓦斯抽放是煤層氣開發(fā)的重要組成部分，礦井瓦斯抽放對于煤層氣的開發(fā)、改善煤礦安全和保護全球環(huán)境有重要的意義。另一方面，礦井瓦斯災(zāi)害是煤礦五大災(zāi)害的首害，對煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)威脅極大，掌握本課程的基本理論和基本技能對于防治瓦斯災(zāi)害，確保礦井安全生產(chǎn)和貫徹“安全第一”的方針，具有頭等重要

14、意義。我國煤礦區(qū)煤層氣抽放具有多年的歷史，為了推進礦井瓦斯抽放及災(zāi)害防治技術(shù)的發(fā)展，必須培養(yǎng)大量的專業(yè)技術(shù)人才。</p><p>　　3．《瓦斯災(zāi)害防治》是一門實踐性很強的學(xué)科，教學(xué)過程中將重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、分析問題和解決問題的能力。通過選修該課程可使研究生較全面地掌握煤層瓦斯抽放及防治的技術(shù)與方法，為開展煤礦安全、煤層氣工程技術(shù)開發(fā)工作奠定良好的基礎(chǔ)</p><p>　　0.

15、2 課程設(shè)計的對象和設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計對象：義安礦YX001工作面。</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容：掘進工作面區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施，采煤工作面區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施，采煤工作面回采過程中瓦斯綜合抽放技術(shù)措施。</p><p><b>　　0.3 設(shè)計依據(jù)</b></p><p>

16、　?。?）《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（2009）；</p><p>　?。?）《煤礦安全規(guī)程》（2010）；</p><p>　?。?）《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ1026-2006）；</p><p>　?。?）《煤礦瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》（GB50471-2008）；</p><p>　?。?）《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ1027-2006

17、）。</p><p><b>　　0.4 問題與建議</b></p><p>　　通過現(xiàn)場實測考查，YX001采煤工作面預(yù)抽瓦斯鉆孔布置比較均勻，殘余瓦斯含量為3.05~7.51m3/t，低于8m3/t，且未出現(xiàn)噴孔、頂鉆等異?，F(xiàn)象。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（2009）第五十三條，判定YX001采煤工作面預(yù)抽區(qū)域為無突出危險區(qū)，區(qū)域預(yù)抽措施有效。</p>

18、;<p>　?。?）在工作面生產(chǎn)過程中，連續(xù)執(zhí)行超前排放鉆孔措施，孔深不低于15m，超前距不低于10m，鉆孔間距按有效排放半徑布置。</p><p>　　（2）在工作面生產(chǎn)過程中，根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十七條連續(xù)進行區(qū)域驗證；當(dāng)超前排放鉆孔、驗證鉆孔出現(xiàn)噴孔、頂鉆等明顯突出預(yù)兆以及敏感指標(biāo)超臨界值時，則工作面以后連續(xù)執(zhí)行局部綜合防突措施。</p><p>　?。?）

19、開展防突知識培訓(xùn)，編制防突應(yīng)急預(yù)案，相關(guān)人員必須熟悉防突應(yīng)急預(yù)案，掌握突出預(yù)兆和避災(zāi)程序、要點；當(dāng)作業(yè)地點出現(xiàn)噴孔等明顯突出預(yù)兆、瓦斯涌出量突然顯著升高時，必須立即停電撤人，停止作業(yè)；待制定專項安全措施、查明原因、消除異常后，方可恢復(fù)作業(yè)。</p><p>　　（4）由于老頂為厚度10m以上的大占砂巖，冒落性較差，具有一定的沖擊危險性，在工作面生產(chǎn)過程中，應(yīng)做好頂板管理和采面支護工作，嚴(yán)防沖擊型災(zāi)害發(fā)生。<

20、/p><p>　?。?）根據(jù)殘余瓦斯含量測定結(jié)果、預(yù)抽鉆孔施工過程中的異常情況和鉆探見巖情況，對解吸量大于0.6m3/t的區(qū)域、構(gòu)造異常區(qū)、厚煤區(qū)應(yīng)進一步補充區(qū)域預(yù)抽措施，強化預(yù)抽效果。</p><p>　?。?）嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》等。</p><p>　　1 礦井和工作面概況</p><p&

21、gt;<b>　　1.1 礦井概況</b></p><p>　　1.1.1 井田位置與范圍</p><p>　　義安礦位于河南省洛陽市新安縣正村鄉(xiāng)，南距新安縣城15km，東距洛陽市40km。義安礦原稱正村煤礦，是義馬煤業(yè)集團所屬的大型煤礦之一，設(shè)計年生產(chǎn)能力120萬t。</p><p>　　井田交通便利。隴海鐵路在井田以南15km處通過，鄭州－

22、潼關(guān)公路也在井田以南15km處通過。新安煤礦鐵路專用線距本井田約5km。由新安縣城至正村鄉(xiāng)往北至北冶的公路由井田內(nèi)通過，正村鄉(xiāng)至石寺、倉頭的鄉(xiāng)級公路從井田西北部通過。具體交通位置如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 義安礦交通位置示意圖</p><p>　　義安礦北西以新安縣石寺公司子崖煤礦、正村石泉煤礦、二道橋煤礦及新安煤礦深部邊界（即二1煤層底板等高線-300m~-200m

23、）為界；北東以31勘探線為界，南東以二1煤層等高線-600m標(biāo)高為界；南西以19勘探線為界；走向長約6.3km，傾向?qū)?.5km，面積約28.744km2。井田地理坐標(biāo)為東經(jīng)：112°09′43?~112°14′45?，北緯：34°47′30?~34°51′41?。</p><p>　　1.1.2 礦井開拓與生產(chǎn)</p><p>　　義安井田位于新安

24、煤田深部，二1煤層埋藏深度在550m~950m，采用立井開拓方式。井田開拓方式為一對立井兩個水平上下山開拓全井田，一水平標(biāo)高-318m，二水平標(biāo)高-500m，井底車場位于二1煤層頂板。初期投產(chǎn)采區(qū)為11、12兩個采區(qū)，一個炮采、一個綜采兩個工作面保證礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。</p><p>　　-318m水平東西兩翼布置膠帶運輸大巷、軌道運輸大巷、回風(fēng)大巷三條，層位位于二1煤層頂板10m左右的大占砂巖中，其中一條為專用

25、回風(fēng)大巷。采煤方法采用傾斜長壁采煤法，全部陷落法管理頂板。</p><p>　　1.1.3 煤層與煤質(zhì)</p><p>　　本區(qū)含煤地層由老至新依次為太原組、山西組、下石盒子組及上石盒子組、地層總厚度582.25m；共劃分8個煤段，含煤13層。區(qū)內(nèi)可采煤層為二1、二2煤層。二1煤層全區(qū)可采，二2煤層為局部可采煤層，其它屬不可采或偶爾可采煤層。</p><p><

26、;b>　?。?）煤層</b></p><p>　　二1煤層賦存于下二迭統(tǒng)山西組（P1s）下部，位于大占砂巖和二1煤層底板砂泥巖之間，上距砂鍋窯砂巖約88.99m，下距L7灰?guī)r12.60m。二1煤層層位穩(wěn)定，井田內(nèi)竣工的44個鉆孔，其中見煤點42個，尖滅點1個，斷失點1個，所穿見的見煤點中可采點41個，不可采點1個，煤層厚度0~14.30m，平均4.15m，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，一般夾矸1

27、~2層。井田內(nèi)二1煤層，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡單，頂?shù)装鍡l件較好，傾角6~10°，一般多在5°左右。</p><p>　　二2煤層位于山西組中下部，上距砂鍋窯砂巖64.30m，下距二1煤層24.69m，煤層穩(wěn)定。井田內(nèi)竣工的44個鉆孔，全部穿過二2煤層層位。其中見煤點32個，尖滅點12個。所穿見的見煤點中可采點15個，不可采點17個。煤層厚度0~2.63m，平均厚度0.69m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般含

28、夾矸1層，屬不穩(wěn)定煤層。二2煤層屬局部可采煤層，煤厚變化規(guī)律不明顯，可采區(qū)域主要位于井田中東部。</p><p><b>　?。?）煤質(zhì)</b></p><p>　　二1煤為灰黑色、具玻璃光澤，多呈粉狀產(chǎn)品，組織疏松。煤芯中含大量黃鐵礦結(jié)核，但分布不均。宏觀煤巖類型屬半亮型煤。二1煤層原煤灰分大部分屬于低中灰~中灰分煤，個別點灰分大于30%，屬于中高灰分煤，全層平均灰

29、分為21.42%。</p><p>　　二2煤層灰黑色，粉末狀產(chǎn)出，組織疏松，呈粉狀產(chǎn)出，屬半亮型煤。二2煤層全層平均灰分為23.12%。二2煤的視密度為1.43t/m3，真密度為1.51t/m3。原煤全硫含量平均為2.23%，屬中高硫煤。原煤經(jīng)1.5比重液洗選后，浮煤全硫為1.23%。原煤磷含量為0.004~0.02%，屬特低磷~低磷煤。原煤干燥基高位發(fā)熱量平均為27.912MJ/kg（6668大卡/kg）。&

30、lt;/p><p>　　綜上所述，二1、二2煤層為低中灰、中高硫、特低磷、高發(fā)熱量、粉狀貧煤，一般以動力用煤和民用煤為主。</p><p>　　1.1.4 井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　義安井田位于新安向斜北翼，構(gòu)造簡單，總體上為一單斜構(gòu)造，褶皺寬緩，僅F29斷層附近有較大起伏。地層傾向南東，傾角5~15°。二1煤層傾向100~155°，一般13

31、5°；傾角3~15°，一般4~7°。</p><p>　　F29斷層為井田內(nèi)發(fā)育的一條落差較大斷層，斷層位于井田中部，為一正斷層，走向近南北，傾向西，傾角65~70°，落差5~30m（北大南小）。根據(jù)三維地震及瞬變電磁勘探資料，F(xiàn)29斷層為強導(dǎo)（含）水，且F29斷層存在分叉現(xiàn)象。</p><p>　　根據(jù)三維地震勘探成果資料：勘探面積5.41km2，

32、新發(fā)現(xiàn)37條斷層（含F(xiàn)29斷層分叉3條斷層），首采區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育密度為6.8條/km2，平均落差4m（F29斷層除外）。該礦大褶曲寬緩，小褶曲較為發(fā)育，煤層存在起伏現(xiàn)象。</p><p>　　綜上所述，該礦構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬簡單。</p><p>　　1.1.5 礦井通風(fēng)與瓦斯</p><p><b>　　（1）礦井通風(fēng)</b></p&

33、gt;<p>　　義安礦通風(fēng)方式為抽出式，目前為中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副井進風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)。后期擬在井田深部邊界附近，布置南風(fēng)井，主、副井進風(fēng)，形成中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　礦井通風(fēng)機為BDK-8-№32型礦用對旋軸流通風(fēng)機，風(fēng)機葉片角為37.5º/32.5 º，風(fēng)量Ｑ′＝158m3/s，負(fù)壓H′＝1280Pa，靜壓效率η′＝72%。</p>&

34、lt;p><b>　?。?）礦井瓦斯</b></p><p>　　① 地質(zhì)勘探期間瓦斯情況</p><p>　　義安礦地勘期間共采集瓦斯煤樣7個，全部采用解吸罐采取。25014孔因為采樣不合格，不予采用。另外6孔野外解吸瓦斯含量分布不均，最小為160mL，最大為1204mL。2602孔位于斷層附近，儲藏條件較差，瓦斯容易逸散，其中甲烷含量全區(qū)最低為61.81%，

35、其余各孔甲烷含量均大于70%，瓦斯采樣分析結(jié)果見表1-1所示。由瓦斯試驗成果來看，全礦井總瓦斯含量4.02~12.19m3/t，平均為7.22m3/t，全部處于沼氣帶、氮氣沼氣帶的范圍，且沼氣帶、氮氣沼氣帶相互穿插，分帶與深度關(guān)系不明顯。本區(qū)游離瓦斯占全部瓦斯含量的41.86~93.55%，平均70.06%。</p><p>　　表1-1 義安礦地勘期間測定的二1煤層瓦斯含量</p><p&

36、gt;　　② 瓦斯含量、瓦斯壓力測定情況</p><p>　　根據(jù)河南理工大學(xué)與義安礦合作研究的《洛陽義安礦業(yè)有限公司防治煤與瓦斯突出總體設(shè)計》報告，井下實測煤層瓦斯含量14個，結(jié)果見表1-2所示。其中二1煤10個，二2煤4個。其中FX004（12071）膠帶順槽開口32m處距二1煤法距8m右耳巷內(nèi)、FX004（12071）軌道順槽回風(fēng)巷距開口10m兩處所測含量因罐漏氣而不可靠。由所測結(jié)果來看，可靠瓦斯含量在6.

37、75~14.52m3/t之間，平均為9.8m3/t。其中二1煤層瓦斯含量為6.75~14.52m3/t；二2煤層瓦斯含量為9.40~9.76m3/t。</p><p>　　根據(jù)河南理工大學(xué)與義安礦合作研究的《洛陽義安礦業(yè)有限公司防治煤與瓦斯突出總體設(shè)計》報告，利用水泥砂漿和膠囊粘液封孔技術(shù)對二1煤層和二2煤層進行了瓦斯壓力的測定，共測定了12個煤層瓦斯壓力（其中二1煤層7個，二2煤層5個），其結(jié)果見表1-3。其中

38、東膠帶絞車窩機修硐室附近的瓦斯壓力為剔除了水壓后的估計壓力。義安礦二1煤層瓦斯壓力為0.29~1.51MPa；二2煤層瓦斯壓力為0.42~0.93MPa。</p><p>　　表1-2 義安礦瓦斯含量測定結(jié)果表</p><p>　　表1-3 義安礦煤層瓦斯壓力測定結(jié)果</p><p>　　1.1.6 礦井煤與瓦斯突出情況</p><p>

39、　　義安礦目前共發(fā)生了3次瓦斯動力現(xiàn)象（其中在二1煤層發(fā)生2次，二2煤層發(fā)生1次）。2007年經(jīng)河南理工大學(xué)工程技術(shù)研究中心鑒定，義安礦為突出礦井。</p><p>　　圖1-2 YX001采煤工作面膠帶、軌道順槽沿掘進方向煤厚實測圖</p><p><b>　　1.2 工作面概況</b></p><p>　　1.2.1 工作面位置范圍<

40、;/p><p>　　YX001采煤工作面為YX采區(qū)第一個綜采工作面，位于YX采區(qū)東部，西至YX002工作面，東鄰生活區(qū)保護煤柱尚未開采，上鄰FX采區(qū)，下至工作面切眼。地表分布有竹園溝等村莊，只有少數(shù)民房。YX001采煤工作面傾向長度731m，走向長度131.3m，地面標(biāo)高+381.5~+404.4m，工作面標(biāo)高-316~-318m。該采煤工作面工業(yè)儲量557195.5t，可采儲量529335.7t。</p>

41、;<p>　　1.2.2 工作面煤層賦存情況</p><p>　　根據(jù)工作面掘進期間收集地質(zhì)資料分析，該工作面煤層厚度較穩(wěn)定，僅在軌道順槽側(cè)第四預(yù)抽巷以下至切眼軌道順槽掘進中煤層厚度變化較大，煤厚1~9.7m，平均5.0m，受褶皺控制煤層產(chǎn)狀及厚度變化較大。煤層傾角2~10°。該工作面的煤層厚度詳細(xì)情況見YX001工作面煤厚實測圖（圖1-2）。</p><p>　　

42、該區(qū)域二1煤層為黑色粉末狀、屬半亮型煤，煤層的結(jié)構(gòu)簡單，僅局部存在夾矸，夾矸多為一層厚度0~1.9m，巖性為泥巖、細(xì)砂巖。煤層富含F(xiàn)eS2結(jié)核，Ad=21.42%，Sd=2.23%。煤層不易自燃，抑制煤塵爆炸最低巖粉量為55%。</p><p>　　該工作面二1煤層偽頂局部發(fā)育，直接頂為砂質(zhì)泥巖，該巖層局部發(fā)育，厚度0~2.5m，平均1.0m；老頂為中~細(xì)粒石英砂巖（大占砂巖），厚2.5~17m，為本井田主要標(biāo)志

43、層之一。該工作面?zhèn)蔚撞话l(fā)育，直接底為粉（細(xì)）砂巖，厚度5m；老底為L7灰?guī)r，厚8.0m，為本井田主要標(biāo)志層之一。</p><p>　　1.2.3 工作面瓦斯地質(zhì)</p><p>　　在YX001工作面掘進過程中，采用井下直接法測定工作面煤層原始瓦斯含量值6個（見表1-4），其值域為5.65~12.88m3/t，平均值為8.44m3/t。</p><p>　　表1-4

44、 YX001工作面原始瓦斯含量測定結(jié)果</p><p>　　該工作面地質(zhì)構(gòu)造較簡單，根據(jù)地面三維地震勘探資料，該工作面無斷裂構(gòu)造，僅有一條背斜。在掘進過程中，實際揭露斷層7條，走向30~155°，傾向NE、NW, 傾角35~78°，落差0.9~2.8m。揭露斷層對回采有一定影響。預(yù)計工作面內(nèi)有隱伏地質(zhì)構(gòu)造，有待進一步揭露。</p><p>　　2 掘進工作面區(qū)域綜合防突

45、措施</p><p>　　2.1 區(qū)域防突措施</p><p>　　2.1.1 機巷區(qū)域防突措施</p><p>　　在YX001機巷順槽掘進期間，采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施。主要包括：巷幫鉆場順層鉆孔抽放和工作面順層鉆孔抽放。</p><p>　　YX001 機巷順槽掘進期間每隔40m在主巷和巷幫施工深孔抽放鉆孔，鉆孔設(shè)

46、計兩排，每排17個，共計34個孔，鉆孔孔徑為Ф89mm，控制正前60m，控制巷幫15m范圍內(nèi)達(dá)到消突效果。區(qū)域防突措施鉆孔布置見圖2-1。</p><p>　　圖2-1 區(qū)域防突措施鉆孔布置示意圖</p><p>　　2.1.2 風(fēng)巷區(qū)域防突措施</p><p>　　在YX001風(fēng)巷順槽掘進過程中，采用底板穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施。</p&

47、gt;<p>　　YX001 風(fēng)巷順槽外錯布置底板瓦斯預(yù)抽巷，兩巷平距（中到中）12m，預(yù)抽巷頂板距二1煤層底板10m左右，預(yù)抽巷每隔30m或36m布置一個鉆場，鉆場直墻半圓拱，錨噴支護，規(guī)格為寬4.5m，高3.2m，深4m。每個鉆場內(nèi)布置14或16個鉆孔。預(yù)抽巷無鉆場的按水力沖孔影響半徑及控制范圍均勻布置鉆孔保證YX001風(fēng)巷順槽主巷及兩側(cè)各15m范圍內(nèi)達(dá)到消突效果。區(qū)域防突措施鉆孔布置見圖2-2。</p>

48、<p>　　圖2-2 區(qū)域防突措施鉆孔布置圖</p><p>　　2.2 區(qū)域措施效果檢驗</p><p>　　采用殘余瓦斯含量作為檢驗指標(biāo)對區(qū)域防突措施進行檢驗。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》，殘余瓦斯含量臨界值取為8m3/t，當(dāng)殘余含量小于8m3/t時且檢驗期間無明顯突出預(yù)兆時，視為無突出危險區(qū)，否則，為突出危險區(qū)，預(yù)抽措施無效。</p><p>

49、　　2.2.1 機巷區(qū)域措施效果檢驗</p><p>　　按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十五條的規(guī)定，YX001采煤工作面區(qū)域預(yù)抽措施效果檢驗孔按表2-1所示進行布置，機巷順槽布置11個測點。現(xiàn)場測點布置見圖2-3所示。</p><p>　　表2-1 YX001掘進工作面機巷區(qū)域效果檢驗孔設(shè)計布置</p><p>　　注：效果檢驗過程中應(yīng)根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整鉆孔

50、參數(shù)。</p><p>　　2.2.2 風(fēng)巷區(qū)域措施效果檢驗</p><p>　　按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五十五條的規(guī)定，YX001采煤工作面區(qū)域預(yù)抽措施效果檢驗孔按表2-2所示進行布置，風(fēng)巷巷順槽布置11個測點?，F(xiàn)場測點布置見圖2-3所示。</p><p>　　風(fēng)巷采用穿層鉆孔進行效果檢驗。校檢鉆孔的直徑、數(shù)量、深度、布置方式，檢驗指標(biāo)和判定方法。</

51、p><p>　　表2-2 YX001掘進工作面風(fēng)巷區(qū)域效果檢驗孔設(shè)計布置</p><p>　　圖2-3 YX001采煤工作面殘余瓦斯含量測點布置圖</p><p>　　（注:圖中線長代表孔深，線上黑點代表取樣深度，W表示瓦斯含量 單位：m3/t）</p><p><b>　?。?）鉆孔指標(biāo)</b></p>

52、<p>　　YX001采煤工作面，風(fēng)巷順槽共施工了701個預(yù)抽鉆孔，機巷順槽共施工了564個預(yù)抽鉆孔，切眼巷共施工110個抽放鉆孔，工作面第四預(yù)抽巷共施工200個抽放孔，孔間距為0.7或1.4m，滿足“抽放鉆孔控制整個預(yù)抽區(qū)域并均勻布孔”的要求。</p><p><b>　?。?）瓦斯指標(biāo)</b></p><p>　　YX001采煤工作面風(fēng)巷順槽和機巷順槽

53、分別布置了11個測點，實測22個殘余瓦斯含量。經(jīng)測定，殘余瓦斯含量為3.05~7.51m3/t，小于8m3/t。</p><p><b>　?。?）突出預(yù)兆</b></p><p>　　經(jīng)過效果檢驗，在22個檢驗鉆孔施工過程中，無明顯突出預(yù)兆。</p><p>　　綜上所述，YX001采煤工作面預(yù)抽瓦斯鉆孔布置比較均勻，經(jīng)過預(yù)抽煤層瓦斯后，殘余

54、瓦斯含量為3.05~7.51m3/t，小于8m3/t，且未見噴孔等異?，F(xiàn)象。因此區(qū)域預(yù)抽措施有效，該區(qū)域為無突出危險區(qū)。</p><p>　　3 掘進工作面局部綜合防突措施</p><p>　　3.1 掘進工作面突出危險性預(yù)測（區(qū)域驗證）</p><p>　　按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第七十六條的規(guī)定在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔

55、，測定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量。</p><p>　　鉆孔應(yīng)盡可能布置在軟分層中，一個鉆孔位于巷道工作面中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔的終孔點應(yīng)位于巷道兩側(cè)輪廓線外2～4m處。</p><p>　　鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1或△h2值。</p><p>　　各煤層采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性的

56、指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)試驗考察確定，在確定前可暫按表3-1的臨界值確定工作面的突出危險性。</p><p>　　表3-1 鉆屑指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進工作面突出危險性的參考臨界值</p><p>　　如果實測得到的S 、K1或△h2的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面預(yù)測為無突出危險工作面；否則，為突出危險工作面。</p><p>　　圖3-1 傾斜、急

57、傾斜煤層煤巷掘進工作面鉆屑指標(biāo)法預(yù)測鉆孔布置示意圖</p><p>　　3.2 掘進工作面防突措施</p><p>　　該礦利用巷道兩幫的卸壓條帶，向巷前方打鉆抽放瓦斯，布孔方式如圖3-2所示?？讖?0～l00mm，孔深200m以內(nèi)。</p><p>　　圖3-2 煤巷掘進抽放瓦斯孔布置</p><p>　　經(jīng)采用巷道兩幫打超前鉆孔抽放瓦

58、斯，抽出5～7m3／min瓦斯后，使巷道瓦斯涌出量降低了60％～70％以上。抽放瓦斯鉆孔布置及參數(shù)見表3-2。</p><p>　　表3-2 抽放瓦斯鉆孔參數(shù)</p><p>　　3.3 掘進工作面措施效果檢驗</p><p>　　對穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔30～50m至少布置1個檢驗測試點；對順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦

59、斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔20～30m至少布置1個檢驗測試點，且每個檢驗區(qū)域不得少于3個檢驗測試點。</p><p>　　采用殘余瓦斯含量指標(biāo)進行檢驗。重點突出效果檢驗孔的布置方式。</p><p>　　圖3-3 效果檢驗孔的布置方式圖</p><p>　　3.4 掘進工作面安全防護措施</p><p>　　避難所設(shè)置的位

60、置、裝備和數(shù)量；反向風(fēng)門的設(shè)置位置和要求；遠(yuǎn)距離放炮的要求；礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)的設(shè)置和要求。（在采掘工程平面圖上，表示避難所、反向風(fēng)門位置和放炮地點）。</p><p>　?。ㄒ唬┍茈y所必須設(shè)置向外開啟的隔離門，隔離門設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)按照反向風(fēng)門標(biāo)準(zhǔn)安設(shè)。室內(nèi)凈高不得低于2m，深度應(yīng)滿足擴散通風(fēng)的要求，長度和寬度應(yīng)根據(jù)可能同時避難的人數(shù)確定，但至少應(yīng)能滿足15人避難，且每人使用面積不得少于0.5m2。避難所內(nèi)支護必須保持良

61、好，并設(shè)有與礦(井)調(diào)度室直通的電話；</p><p>　　（二）避難所內(nèi)必須放置足量的飲用水、安設(shè)供給空氣的設(shè)施，每人供風(fēng)量不得少于0.3m3/min。如果用壓縮空氣供風(fēng)時，應(yīng)有減壓裝置和帶有閥門控制的呼吸嘴；</p><p>　?。ㄈ┍茈y所內(nèi)應(yīng)根據(jù)設(shè)計的最多避難人數(shù)配備足夠數(shù)量的隔離式自救器。</p><p>　　在突出煤層的石門揭煤和煤巷掘進工作面進風(fēng)側(cè)必須

62、設(shè)置至少2道牢固可靠的反向風(fēng)門，風(fēng)門之間的距離不得小于4m。反向風(fēng)門距工作面的距離和反向風(fēng)門的組數(shù)，應(yīng)根據(jù)掘進工作面的通風(fēng)系統(tǒng)和預(yù)計的突出強度確定，但反向風(fēng)門距工作面回風(fēng)巷不得小于10m，與工作面的最近距離一般不得小于70m，如小于70m時應(yīng)設(shè)置至少三道反向風(fēng)門。</p><p>　　反向風(fēng)門墻垛可用磚、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周邊巖石的深度可根據(jù)巖石的性質(zhì)確定，但不得小于0.2m，墻垛厚度不得小于0.8m。在

63、煤巷構(gòu)筑反向風(fēng)門時，風(fēng)門墻體四周必須掏槽，掏槽深度見硬幫硬底后再進入實體煤不小于0.5m。通過反向風(fēng)門墻垛的風(fēng)筒、水溝、溜子道等，必須設(shè)有逆向隔斷裝置。</p><p>　　人員進入工作面時必須把反向風(fēng)門打開、頂牢；工作面放炮和無人時反向風(fēng)門必須關(guān)閉。</p><p>　　為降低放炮誘發(fā)突出的強度，可根據(jù)情況在炮掘工作面安設(shè)擋欄。擋欄可用金屬、矸石或木垛等構(gòu)成。金屬擋欄一般是由槽鋼排列成的

64、方格框架，框架中槽鋼的間隔為0.4m，槽鋼彼此用卡環(huán)固定，使用時在迎工作面的框架上再鋪上金屬網(wǎng)，然后用木支柱將框架撐成45度的斜面。一組擋攔通常由兩架組成，間距為6～8m?？筛鶕?jù)預(yù)計的突出強度在設(shè)計中確定擋欄距工作面的距離。</p><p>　　壓風(fēng)自救系統(tǒng)的要求是：</p><p>　?。ㄒ唬猴L(fēng)自救裝置安裝在掘進工作面巷道和回采工作面順槽內(nèi)的壓縮空氣管道上；</p>&l

65、t;p>　?。ǘ┰谝韵旅總€地點都應(yīng)至少設(shè)置一組壓風(fēng)自救裝置：距采掘工作面25～40m的巷道內(nèi)、放炮地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風(fēng)道有人作業(yè)處等。在長距離的掘進巷道中，應(yīng)根據(jù)實際情況增加設(shè)置；</p><p>　　（三）每組壓風(fēng)自救裝置應(yīng)可供5～8個人使用，平均每人的壓縮空氣供給量不得少于0.1m3/min。</p><p>　　4 采煤工作面瓦斯綜合抽放措施</p

66、><p>　　鑒于該區(qū)域無保護層可采，為了確保YX001采煤工作面回采安全，采取順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施。同時，在采煤工作面回采過程中，執(zhí)行邊采邊抽強化措施、上隅角埋管抽放措施和風(fēng)巷高位鉆孔抽放措施。</p><p>　　圖4-1 YX001采煤工作面順煤層平行布孔預(yù)抽示意圖</p><p>　　圖4-2 YX001采煤工作面抽放鉆孔成孔圖<

67、;/p><p>　　根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（2009）第五十五條規(guī)定，對順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔20～30m至少布置一個檢驗測試點，且每個檢驗區(qū)域不得少于3個點。</p><p>　?。?）區(qū)域預(yù)抽參數(shù)設(shè)計</p><p>　　YX001采煤工作面采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯。軌道、膠帶順槽相向施工平行鉆孔，孔徑Φ8

68、9mm，鉆孔間距根據(jù)煤層厚度設(shè)計為0.7m或1.4m；膠帶順槽抽放鉆孔孔深70m，右偏8°；軌道順槽抽放鉆孔孔深70m，左偏8°；工作面切眼抽放鉆孔深度73~75m。</p><p>　　預(yù)抽鉆孔的具體參數(shù)見義安礦編制的《YX001工作面防突專項設(shè)計及安全技術(shù)措施》。</p><p>　?。?）抽放鉆孔施工情況</p><p>　　自2010年2

69、月10日開始，在YX001膠帶順槽聯(lián)絡(luò)巷以里122m處開始施工本煤層抽放鉆孔，截止2011年4月15日，YX001膠帶順槽共施工本煤層抽放鉆孔564個，鉆孔深度63~70m，平均深度64m，合計孔深36096m。</p><p>　　自2010年3月6日開始，在YX001軌道順槽第1號抽放孔處開始施工本煤層抽放鉆孔，截止2011年3月15日，YX001軌道順槽共施工本煤層抽放鉆孔701個，鉆孔深度60~70m，平

70、均深度64m，合計孔深44864m。</p><p>　　自2010年8月11日開始，截止到2010年12月15日，切眼巷共施工本煤層抽放鉆孔110個，鉆孔深度65~75m，平均深度71m，共7810m。</p><p>　　自2010年10月15日開始，截止2011年5月7日，YX001工作面第四預(yù)抽巷共施工本煤層抽放網(wǎng)格鉆孔200個，鉆孔平均深度65m，合計孔深13000m。</

71、p><p>　　根據(jù)預(yù)抽鉆孔的施工情況，YX001工作面共施工本煤層鉆孔1575個，累計鉆孔進尺101770m。抽放鉆孔布置平面圖見圖3-1。</p><p><b>　?。?）噸煤鉆孔量</b></p><p>　　YX001采煤工作面采長131m，壁長730m，地面標(biāo)高+381.5~ +404.4m，工作面標(biāo)高-316~-318m。該采煤工作面

72、工業(yè)儲量557195.5t，可采儲量529335.7t。YX001工作面共施工本煤層抽放鉆孔1575個，合計孔深101770m；噸煤鉆孔量為0.18m/t。</p><p><b>　　（4）瓦斯抽放量</b></p><p>　　YX001采煤工作面膠帶順槽2009年9月開始抽放，截止2011年3月累計抽放CH4量1097668.48m3，噸煤抽放量1.97m3/t

73、。</p><p><b>　?。?）瓦斯預(yù)抽率</b></p><p>　　截至2011年3月底，YX001采煤工作面共抽放CH4量為1097668.48m3。YX001工作面瓦斯儲量為4702730m³。由以上數(shù)據(jù)計算可得瓦斯預(yù)抽率為23.3%，計算殘余瓦斯含量為6.47m³/t。</p><p>　?。?）YX001采

74、煤工作面強化措施如下：</p><p>　　1、邊采邊抽強化措施：由機風(fēng)兩巷做鉆場，向采面施工斜交鉆孔，鉆場間距50m，鉆孔的開口參數(shù)、終孔參數(shù)，每個鉆孔的鉆孔數(shù)量、布置方式。其示意圖如下：</p><p>　　圖4-3 YX001采煤工作面邊采邊抽強化措施示意圖</p><p>　　2、上隅角埋管抽放措施：埋管的管徑、三通的間距、測定的參數(shù)。其示意圖如下：&l

75、t;/p><p>　　圖4-4 YX001采煤工作面上隅角埋管抽放示意圖</p><p>　　3、風(fēng)巷高位鉆孔抽放措施：利用邊采邊抽強化措施鉆場施工高位鉆孔，鉆孔的數(shù)量和參數(shù)、布置方式等。其示意圖如下：</p><p>　　圖4-5 YX001采煤工作面風(fēng)巷高位鉆孔抽放示意圖</p><p><b>　　（7）抽放系統(tǒng)<

76、/b></p><p>　　抽放系統(tǒng)要實現(xiàn)高低壓負(fù)壓系統(tǒng)分別抽放。預(yù)抽鉆孔采用高壓抽放系統(tǒng)，邊采邊抽、上隅角埋管和風(fēng)巷高位鉆孔采用低壓抽放系統(tǒng)。</p><p>　　針對采面上隅角瓦斯容易積聚，處理困難，“九五”期間研制成功了無火花風(fēng)機引排上隅角瓦斯技術(shù)和裝置。引排系統(tǒng)安裝在上風(fēng)巷內(nèi)，吸風(fēng)口位于支架后方，距切頂線0.2~0.6 m，負(fù)壓風(fēng)筒長小于150 m，排氣端直接進入采區(qū)回風(fēng)巷。